விண்வெளி ஆய்வில் பயன்படுத்தப்படும் விண்வெளி வாகனங்கள் பற்றி தெரியுமா? ( Space vehicles)

அறிமுகம்

இன்றைய சமூகத்தில் விண்வெளிப்பயணங்கள் மற்றும் நாடுகளுடையே விண்வெளி ஆராய்ச்சி தொடர்பான ஆர்வமும் போட்டியும் அதிகரித்த வண்ணமே உள்ளது. அமெரிக்கா, ஜப்பான், சீனா, இந்தியா பல்வேறு நாடுகள் விண்வெளி ஆய்வுகளில் தீவிரம் காட்டி வருகின்றன.

அண்மைக்கால தகவலை குறிப்பிடுவதானால் ஜூலை 14 2003 இல் இந்திய நாட்டின் ISRO விண்வெளி ஆய்வு மையத்தால் ஏவப்பட்ட சந்திராயன்-3 விண்கலத்தை குறிப்பிடலாம். இந் நிகழ்வுக்கு பின்னர் எம்மிடையே விண்வெளி பயணங்கள் மற்றும் விண்வெளி சார்ந்த ஆர்வமும் அதிகரித்துள்ளது. மற்றும் அனைவரும் பேசக்கூடிய ஒரு விடயமாகவும் மாறி உள்ளது.

அந்த வகையில் நாமும் விண்வெளி தொடர்பான பல பயனுள்ள பதிவுகளில் எமது வாசகர்களுக்காக பதிவிட்டு வருகிறோம் இன்று ஒரு வித்தியாசமான தலைப்பில் விண்வெளி ஆய்வுக்காக பயன்படுத்தப்படும் வாகனங்கள் எவை என்பதை பற்றி அறிந்து கொள்ள இருக்கின்றோம்.

Rocket, rove, lander, spacecraft, satelitte போன்ற சொற்களை கேள்விப்பட்டிருப்பீர்கள். ஆனால் அவை தொடர்பான ஒரு சிறிய விளக்கம் தெரிந்தால் உண்மையில் நன்றாக இருக்கும்.

விண்வெளி வாகனங்கள் , செயற்கைகோள் ஏவதல், விண்வெளி வீரர்களை ஏற்றிச்செல்வது, அறிவியல் சோதனைகளை நடாத்துதல், மற்றும் தொலைதூர கிரகங்கள் மற்றும் நிலவுகளை ஆராய்தல் போன்ற பல்வேறு நோக்கங்களுக்காக அவை செயற்படுகின்றன. விண்வெளி ஆய்வுக்கு பய்படுத்தப்படும் வாகனங்கள் எவை? ஆவற்றின் செயற்பாடுகள் மற்றும் விண்வெளி ஆய்வில் அவற்றின் முக்கியத்துவம் ஆகியவற்றை ஆராய்வாம்.எனவே இன்றைய பதிவில் நாம் ஒரு சிறிய விண்வெளி அறிவு பயணத்திற்கு சென்று வருவோம்.

விண்கலம் (Spacecraft)

விண்கலம் என்பது விண்வெளியில் பயணிப்பதற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒரு வாகனம் எனக் கூறலாம். விண்வெளி வீரர்களை சுமந்து செல்லும் அல்லது ஆளில்லாமல் தன்னியக்கமாக (robotic or automated) இயங்கும். செயற்கைக்கோள்களை விண்ணில் ஏவதல் மற்றும் விண்வெளி பயணம் மற்றும் அறிவியல் ஆராய்ச்சி போன்ற விடயங்களுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றது.

செயற்கைக்கோள் (Satellites)

செயற்கைக்கோள் என்பது விண்கலத்தின் ஒரு வகையாகும். இவை பொதுவாக பூமியை சுற்றி வருகின்றது. எடுத்துக்காட்டாக

GPS
வானிலை மற்றும் காலநிலை மாற்றங்களை கண்டறிய பயன்படுத்தப்படும் NOAA’S

GOES Satellite
தொலைக்காட்சிமற்றும் இணைய சேவைகளுக்காக தகவல் தொடர்பு செயற்கைக்கோள்
பூமியை கண்காணிப்பதற்கான டுயனௌயவ் போன்ற செயற்கைக்கோள்களை குறிப்பிடலாம்.

விண்கலம் மற்றும் செயற்கைக்கோளுக்கு இடையிலான வேறுபாடு

செயற்கைகோள்களை விண்ணில் குறிப்பிட்ட இடத்தில் நிலை நிறுத்துவதற்கு விண்கலங்கள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. சுருக்கமாக கூறுவதானால் அனைத்து செயற்கைக்கோள்களும் விண்கலங்கள் ஆகும். ஆனால் அனைத்து விண்கலங்களும் செயற்கைக்கோள்கள் அல்ல. செயற்கைக்கோள் என்பது பூமியை சுற்றிவர உருவாக்கப்பட்ட விண்கலங்களின் துணைக் குழுவாகும். ஆனால் விண்கலங்கள் என்பது பூமியை சுற்றிவர அல்லது விண்வெளி பயணத்திற்காக வடிவமைக்கப்பட்டு ஒரு வாகனமாகும்

விண்கலங்களுக்கான ஐந்து உதாரணங்கள்

Voyager probres
Voyager 1 மற்றும் Voyager 2 ஆகிய விண்கலங்கள் 1977 – ல் NASA இனால் ஏவப்பட்ட robotic விண்கலங்கள் ஆகும். இது நமது சூரியமண்டலத்தின் வெளிப்புற கோள்களை ஆராய்ந்து பெறுமதி மிக்க தகவல்களை வழங்குகின்றது.

Curiosity rover
Curiosity rover என்பது செவ்வாய் கிரக அறிவியல் ஆராய்ச்சிக்காக 2011ல் NASA வால் அனுப்பப்பட்டது இது செவ்வாய் கிரகத்தின் மேற்பரப்பை ஆராய்வதற்கும் பாறைகள் மற்றும் மண் போன்ற மனிதர்கள் வாழ்வதற்கு தகுதியானதா போன்ற விடயங்களை தேடுவதற்கு வடிவமைக்கப்பட்டது.

Hubble Space Telescope
NASA மற்றும் ஐரோப்பிய விண்வெளி மையத்தால் (ESA) ஏவப்பட்ட ஒரு விண்கலமாகும்.

Change’s Lunar Probes
சீனாவின் தயாரிப்பான இவ் விண்கலம் பல பதிப்புகளை கொண்டுள்ளது. எடுத்துக்காட்டாக change’3 இனை கூறலாம் 1970 இல் சீனாவின் முதல் வெற்றிகரமான Yuttu ரோவரை எடுத்துச் சென்று தரையிறக்கம் செய்தது.

Rover

ரோவர் என்பது கிரகங்கள் மற்றும் நிலவின் நிலவின் மேற்பரப்பை ஆய்வு செய்வதற்காக அனுப்பப்படும் ரோபோ வாகனங்களாகும் (robotic vehicle). விண்வெளி ஆய்வில் இவை முக்கியமான ஒன்றாகும்.

rover உடன் பல்வேறு கருவிகள் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். அவை படங்களை பிடிக்கின்றன மற்றும் மாதிரிகளை சேகரிக்கின்றன. ரோபருடன் அதிநவீன கருவிகள் மற்றும் கேமராக்கள் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். மேற்பரப்பை ஆழமாக ஆய்வு செய்யவும் கிரகங்களின் காலநிலையை படிக்கவும் உதவுகின்றது.

rover இன் மூலைகளில் சக்கரங்கள் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். இந்த உறுதியான சக்கரங்கள் பாறை மற்றும் மணல் மேற்பரப்புகளிலும் செல்வதற்கு ஏற்ற வகையில் வடிவமைக்கப்படும்.

rover வாகனத்தின் பகுதிகள்

Chassis

ரோவரின் உடல் பகுதியாகும். ரோவரின் அனைத்து கூறுகளும் ஒன்றாக இணைக்கப்பட்டிருக்கும் மையப் பகுதியாகும். இது அனைத்து electronic கருவிகளையும் பாதுகாக்கும் வகையில் வடிவமைக்கப்படும். இது பாரம் குறைந்ததாகவும் மற்றும் வலுவானதாகவும் இருக்கும்.

Solar pannels

rover இயங்குவதற்கு தேவையான மின்சக்தியானது ரோவரின் மேற்பரப்பில் அமைந்துள்ள Solar pannels மூலமாக வழங்கப்படுகின்றது. இதன் மூலம் ரோவர் நீண்ட காலம் இயங்குவதற்கு முடியும்.

camera
உயர் தெளிவுத்திறன் (High resoutlution) கொண்ட கேமராக்கள் ரோவர்களில் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். இதன் மூலம் பூமியில் உள்ள விஞ்ஞானிகள் காட்சி அடிப்படையிலான தரவுகளை (Visual data) பெற முடியும்.

தகவல் தொடர்பு ஆன்டனாக்கள்
ரோவரினை விண்ணில் செலுத்திய பூமியில் உள்ள கட்டுப்பாட்டு மையங்கள் மற்றும் குறிப்பிட்ட ரோவருக்கு இடையில் இணைப்பு இருத்தல் அவசியமாகும். இதற்காக இவ்வாறான ஆண்டனாக்கள் ரோவரின் மேல் பொருத்தப்பட்டுள்ளது. இது rover இலிருந்து தரவுகளை பெற்றுக் கொள்ளவும், ரோவரை கண்காணித்து அதனை கட்டுப்படுத்தவும் உதவுகிறது.

துளையிடும் மற்றும் மாதிரி சேகரிக்கும் கருவிகள் (Drilling and sampling system)
ரோவரின் கைகளில் பொருத்தப்பட்டிருக்கும். ரோவரிலிருந்து வெளிப்புறமாக கைகள் நீட்டப்பட்டு கிரகங்களின் மேற்பரப்பில் உள்ள பாறை மற்றும் மண் போன்ற மாதிரிகளை சேகரிக்கின்றது.

Navication and control computers
இக்கணினிகள் ரோவரின் உடற்பகுதியில் பாதுகாப்பாக பொருத்தப்பட்டிருக்கும். தரவுகளை முறைவழிப்படுத்தல் மற்றும் பூமியிலிருந்து வழங்கப்படும் அறிவுறுத்தல்களை பெற்றுக்கொண்டு அவற்றுக்கு ஏற்றவாறு ரோவரை செயல்படுத்தல் போன்றவற்றுக்கு இக்கணினிகள் அவசியமாகும்.

Scientific instruments
Spectro meters, X-ray fluorescence (XRF) spectrometers, Soli and atmospheric Analyzers, Ground Penetrating reader (GRP) போன்ற பல்வேறு விஞ்ஞான ரீதியான உபகரணங்கள் பொருத்தப்பட்டிருக்கும்.

Lander

விண்வெளி ஆய்வுப் பணிகளில் Lander ஒரு முக்கிய கருவியாகும். லேண்டெர் ஆனது விண்கலத்தில் வைத்து அனுப்பப்படும். விண்கலமானது இலக்கை அடைந்தவுடன் டயனெநச தனியாகப்பிரிந்து வளிமண்டலத்தின் வழியாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட தரையிறக்கத்திற்கு (landing) தயாராகிறது.

மென்மையான தரையிறக்கத்திற்காக Parachutes, Rockets, மற்றும் Airbags போன்றவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன. Landers களின் முதன்மை நோக்கம் மேற்பரப்பில் மென்மையான தரையிறக்கம் ஒன்றை மேற்கொள்வதாகும். மற்றும் அதனுள் அமைந்துள்ள ரோவரினை பாதுகாப்பதும் ஆகும்.

விண்கலம் (Spacecraft), lander, rover இக்கு இடையிலான தொடர்பு

ரோவர் லேண்டர் மற்றும் விண்கலங்கள் அனைத்தும் விண்வெளி ஆய்வுப் பணியில் பயன்படுத்தப்படும் ஒன்றோடு ஒன்று தொடர்புபட்ட ஒருங்கிணைந்த கூறுகளாகும். அதாவது விண்கலமானது ரோவர் மற்றும் லேண்டெர் இனை எடுத்துச் செல்லும் பொறுப்பான முதன்மை வாகனமாக தொழிற்படும்.

Rocket

ரொக்கெட் என்ற சொல் தனியே விண்வெளியில் பறக்கும் உயரமான வாகனத்தை மட்டும் குறிப்பிடுவது அல்ல. மாறாக ரொக்கெட் என்ஜினை பயன்படுத்தும் ஏனைய வாகனங்களை குறிப்பிடவும் ரொக்கெட் என்ற வார்த்தையே பயன்படுகிறது.

ராக்கெட்டுகள் நியூட்டனின் மூன்றாவது இயக்க விதியின் அடிப்படையில் செயல்படுகிறது. “ஒவ்வொரு தாக்கத்திற்கும் சமனும் எதிருமான மறுதாக்கம் உண்டு” ராக்கெட்டுக்கள் ஏனைய இயந்திரங்களைப் போலவே எரிபொருளை எரிப்பதன் மூலம் உந்துதல் விசையை உருவாக்குகிறது.

பெரும்பாலான ராக்கெட்டுகள் எரிபொருளை சூடான வாயுவாக மாற்றி என்ஜினின் பின்புறத்தினூடாக அவற்றை வெளியே தள்ளுகின்றது. இத்தாக்கத்திற்கு மறுதாக்கமாக ரொக்கெட் முன்னோக்கி நகர்த்தப்படுகிறது.

ராக்கெட்டுக்கள் திரவ எரிபொருட்கள் (Liquied – Fueled) மற்றும் திண்ம எரிபொருட்களை (Soli-fuelded rocket) பயன்படுத்துபவை என வகைப்படுத்தப்படுகின்றது. மேலும் இரண்டையும் இணைத்து பயன்படுத்தும் கலப்பின ராக்கெட்டுகளும் (Hybrid rocket) உள்ளன.

பெரும்பாலும் ராக்கெட்டுகள் பல நிலையில் எரிபொருட்களை சுமந்து செல்லும். ஒவ்வொரு நிலையிலும் உள்ள எரிபொருள் தீர்ந்தவுடன் அந்த நிலை துண்டிக்கப்பட்டு அடுத்த கட்டம் எரிய தொடங்குகிறது. எரிபொருள் தீர்ந்த பகுதிகள் ரொக்கெட்டுகளில் இருந்து பிரிந்து மீண்டும் பூமியில் விழுகிறது. இச்செய்முறை முறை ரொக்கெட்டின் எடையை குறைப்பதற்கு பயன்படுகிறது.

இவ்வாறான ரொக்கெட் வாகனங்கள் தனியே விண்வெளி ஆய்வுக்கு மட்டும் இல்லாமல் போர் சூழல்களிலும் இராணுவத்தினரால் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இரண்டாம் உலகப்போரின் போது ஜேர்மனி ரொக்கெட்டுகளை பயன்படுத்தி மற்ற நாடுகளில் குண்டு வீசியது

Rocket, spacecraft, lander, rover ற்கிடையிலான தொடர்பு

பூமியின் மேற்பரப்பிலிருந்து விண்வெளிக்கு விண்கலங்களை செலுத்த ரொக்கெட்டுக்கள் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ரொக்கெட் ஆனது விண்கலத்தை ஏவுகிறது. இவ்விண்கலம் lander மற்றும் rover ஐ இலக்குக்கு கொண்டு செல்கின்றது.

lander தரையிறங்கியவுடன் அதிலிருந்து ரோவர் வெளிவந்து ஆய்வு நடவடிக்கைகளை மேற்கொள்கிறது. விண்கலமானது lander,rover மற்றும் பூமியில் உள்ள ஆய்வு மையத்துக்கு இடையிலான தரவு பரிமாற்றத்தை ஏற்படுத்துவதில் இடைநடுவராக செயற்படும்.

ரோவரில் இருந்து தரவுகளைப் பெற்று பூமிக்கு அனுப்புதலும், பூமியிலிருந்து கிடைக்கும் கட்டளைகள் மூலம் lander மற்றும் rover போன்றவற்றை செயற்படுத்தல் விண்கலத்தின் பணியாகும்.

விண்கலத்தை ஏவிய பின் ரொக்கெட்டிற்கு என்ன நடக்கிறது?

பல ரொக்கெட்டுக்கள் மீண்டும் மீண்டும் பயன்படுத்த முடியாதவையாகும் அவற்றை ஒரு தடவை மாத்திரமே பயன்படுத்த முடியும். அதனால் விண்கலத்தை அனுப்பும் பணி நிறைவடைந்த உடன் அதன் எஞ்சின்கள் நிறுத்தப்படும் வரை அதன் பாதையை தொடர்கின்றது. எரிபொருள் தீர்ந்தவுடன் அது விண்வெளி குப்பைகளாக மாறி சுற்றுப்பாதையில் இருக்கும். அல்லது புவியின் வளிமண்டலத்தில் மீண்டும் நுழைந்து கடலில் அல்லது மக்கள் வசிக்காத பகுதிகளில் விழுகின்றது.

ஆனால் இன்றைய அறிவியல் மற்றும் தொழில்னுட்ப வளர்ச்சியின் விளைவாக SpaceX தனியார் நிறுவனத்தின் Falcon-9 அல்லது Blue origins போன்ற நவீன ரொக்கெட்டுக்கள் மீண்டும் பயன்படுத்த கூடிய வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது இது செலவை குறைக்க உதவுகின்றது. இவ்வாறான ரொக்கெட்டுக்கள் விண்வெளி ஆய்வுத்துறையின் அடுத்த கட்ட வளர்ச்சியை எடுத்துக்காட்டுகின்றது.

lander இனை தரையிறக்கிய பின் விண்கலங்களிற்கு என்ன நடக்கிறது?

லேண்டரை வெற்றிகரமாக தரையிறக்கும் பணியை முடித்தவுடன் விண்கலங்கள் சுற்றுப்பாதை நிலைநிறுத்தப்பட்டு பூமியின் பணிக்கட்டுப்பாட்டு மையத்திற்கு தரவு பரிமாற்ற சாதனமாக தொழிற்படும்.

எனினும் lander இனை ஏவிய பின் விண்கலம் என்ன செய்ய வேண்டும் என்பது பணித்தேவைகள், கிடைக்கக்கூடிய வளங்கள் மற்றும் விண்வெளி ஆய்வுப்பணியின் நோக்கங்களைப் பொறுத்து மாறுபடும்.

உலகின் பிரபலமான 10 விண்வெளி ஆய்வு மையங்கள் (best space agencies in the world)

இவற்றையும் படியுங்கள்

• உலகின் பிரபலமான 10 விண்வெளி ஆய்வு மையங்கள் (best space agencies in the world)
• விண்வெளி ஆய்வு மையங்களால் மேற்கொள்ளப்படும் பணிகள்